Ley de ohm

RESISTENCIAS ELECTRICAS Y LEY DE OHM

Alfaro Cristian, Bolaño Nelson, Jesús Rodríguez, Yaneth Rodríguez.

 1. Ingeniería industrial, 2. Ingeniería ambiental

LABORATORIO DE FISICA CAMPOS[pic 2]

RESUMEN

En este artículo se analizaron las resistencias eléctricas y su aplicabilidad a la hora de enunciar la ley de ohm, en una resistencia se muestra la oposición al paso de la corriente eléctrica, por ende dicha ley enuncia que la resistencia de un conductor se debe a la intensidad y la diferencia de potencial existente. Se utilizaron estos conceptos con el fin de estudiar la relación entre resistencia y ley de ohm; además se pudo  determinar y/o corroborar que para muchos materiales,  la resistencia no depende de la caída del voltaje o de la intensidad; incluso, en ciertas ocasiones dependiendo del tipo de resistor empleado este expulsara o disipara la energía eléctrica transformada en calor.  Por consiguiente se consideraron  los criterios de intensidad, carga, área, magnitud y fuerza para un mayor entendimiento de este; naciendo así ciertos interrogantes, los cuales respondieron que: dependiendo de la temperatura la corriente y resistencia, esta será proporcional al mismo. Para proporcionar un análisis más profundo se llevó a cabo la experimentación, a partir de ahí surgió la necesidad de implementar instrumentos para distinguir la aplicabilidad de la ley de ohm en los resistores,  se observó y se comprobó que en el proceso de desarrollo de datos se generó el estudio de voltaje, corriente y pendiente

Palabras claves: corriente, voltaje, resistencia, potencial, intensidad.

ABSTRACT

This article discussed the electric resistances and their applicability in enunciating the law of the ohm, a resistance shown opposition to the passage of electric current, thus the law states that the resistance of a conductor is due to the intensity and the existing potential difference. These concepts were used to study the relationship between resistance and ohm´s law; also is it could determine or corroborate that for many materials, the resistance does not depend on the fall of voltage or intensity; even at certain times depending on the type of resistor used this to expel or dispel the power transformed into heat. Therefore we considered criteria of intensity, area, magnitude and strength for a better understanding of this; born as well certain questions, wich responded that: depending on the current temperature and resistance, this will be proportional to the.  To provide a more in-depth analysis was carried out experimentation, from the reason the need to implement instruments to distinguish the applicability of the law of ohm in resistors, I note and it was found in the process of development of data generated the study of voltage, current and pending.

Key words: current, voltage, resistance, potential and intensity

1. INTRODUCCION

El origen del concepto de resistencia eléctrica se sitúa en el libro Die galvanische Kette, mathematische bearbeitet (El circuito galvánico tratado matemáticamente) de Georg Simon Ohm, publicado en Berlín en 1827. En él Ohm enunció lo que hoy se conoce como ley de Ohm, que, con lenguaje actual, se puede expresar así: Ley de Ohm.- Algunos conductores con forma de hilo tienen la propiedad de que la intensidad iAB de la corriente que circula por ellos es directamente proporcional a la tensión vAB entre sus extremos.

La resistencia eléctrica tiene un parecido conceptual a la fricción en la física mecánica. En el pasado se tomó como unidad de resistencia, la de una columna de mercurio de 106,3cm, de longitud y una sección de [pic 3] , a 0 ° C. Hoy día prácticamente cualquier material podría servir como unidad, basta con escoger un material de dimensiones específicas que al establecer una diferencia de potencial en él, circule por él una corriente de 1 Ampere.

 La ley de Ohm no es una relación fundamental de la naturaleza, como las leyes de newton o las leyes de la termodinámica, sino más bien una descripción empírica de una propiedad compartida por muchos materiales.  

en este laboratorio tendremos en cuenta el voltaje el cual es la magnitud física el cual nos da la medida diferencial del potencial eléctrico en este caso utilizamos una resistencia de 40voltios, a esta misma resistencia le hallamos la corriente que es la tasa de flujo determinado que pasa por un punto de dicha resistencia. Por último al tener estos datos podemos obtener: resistencia promedio, resistencia teórica, resistencia experimental y muchos datos más.

Se contempló la necesidad de  implementar ciertos instrumentos como lo son una resistencia de hilo bobinado, una fuente de poder, terminales de fuente y un multímetro para determinar la corriente y voltaje presente en la experiencia. Esta experiencia tiene como propósito calcular el voltaje fuente y el voltaje resultante.

Partiendo de los mínimos cuadrados, se llegó a realizar una gráfica con pendiente teniendo como función una línea recta. En la etapa de experimentación nacieron ciertos interrogantes como:

1. Diferencia entre los tipos resistencias

1. Determinar el valor del voltaje

1. Hallar resistencia

1. Calcular la resistencia experimental

1. Graficar resistencias

1. Que valores permiten la precisión en la pendiente.

1. FUNDAMENTO TEORICO

La resistividad es un parámetro que no depende de la masa del material en cuestión, ni de su volumen, sino que es una característica propia del mismo. Algunas sustancias, como los metales y el agua salada, son buenas conductoras de la electricidad. Otras, como el caucho, el plástico y el vidrio resisten el flujo de electricidad. Por este motivo, todos los cables que conectan al TV y otros aparatos a los receptáculos eléctricos en la pared, generalmente están hechos de alambre de cobre recubierto con caucho o plástico. El cobre conduce la electricidad desde y hasta el aparato.

El caucho evita que los cables se toquen entre sí provocando un corto circuito, o que tú sufras un choque eléctrico al tocarlos.  Ver figura 1.

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Figura 1. Imagen de material conductor

Resistencia eléctrica es toda oposición que encuentra la corriente a su paso por un circuito eléctrico cerrado, atenuando o frenando el libre flujo de circulación de las cargas eléctricas o electrones. Cualquier dispositivo o consumidor conectado a un circuito eléctrico representa en sí una carga, resistencia u obstáculo para la circulación de la corriente eléctrica. Los elementos que presentan una elevada resistencia eléctrica se utilizan en los circuitos como resistores. Se trata de piezas que incluso reciben el nombre de resistencia eléctrica y que se ubican entre dos puntos específicos del circuito para resistir el paso de la corriente.

La resistencia eléctrica, en definitiva, supone una dificultad para el paso de la corriente en un circuito eléctrico. La circulación de las cargas eléctricas, por lo tanto, se ve atenuada o impedida por la resistencia eléctrica. Si los electrones fluyen a través de un conductor con escasa resistencia eléctrica, no encontrarán problemas para avanzar. En cambio, cuando se topan con una resistencia eléctrica importante, su flujo se interrumpe y los electrones comienzan a chocar entre sí y se desordenan, produciendo calor. Figura 2.

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Es importante resaltar que para muchos materiales,  la resistencia no depende de la caída del voltaje o de la intensidad, dichos materiales se denominan óhmicos. En los materiales óhmicos (como la mayoría de los metales), la caída del potencial a través de una porción de conductor es proporcional a la corriente. En los materiales no óhmicos, la resistencia depende de la corriente, de modo, que no es proporcional. En los materiales óhmicos la relación es lineal, mientras que en los no óhmicos es no lineal. La ley de Ohm no es una relación fundamental de la naturaleza, como las leyes de newton o las leyes de la termodinámica materiales. Figura 3.

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Figura 3. Proporcionalidad de materiales

En sus primeros esfuerzos para explicar la estructura electrónica de los metales, los científicos esgrimieron las propiedades de su buena conductividad térmica y eléctrica para apoyar la teoría de que los metales se componen de átomos ionizados, cuyos electrones libres forman un 'mar' homogéneo de carga negativa. La atracción electrostática entre los iones positivos del metal y los electrones libres, se consideró la responsable del enlace entre los átomos del metal.  Figura 4.[pic 7]

Figura 4. Enlace metálico

Así, se pensaba que el libre movimiento de los electrones era la causa de su alta conductividad eléctrica y térmica. La principal objeción a esta teoría es que en tal caso los metales debían tener un calor específico superior al que realmente tienen. En 1928, el físico alemán Arnold Sommerfeld sugirió que los electrones en los metales se encuentran en una disposición cuántica en la que los niveles de baja energía disponibles para los electrones se hallan casi completamente ocupados. En el mismo año, el físico suizo estadounidense Felix Bloch, y más tarde el físico francés Louis Brillouin, aplicaron esta idea en la hoy aceptada 'teoría de la banda' para los enlaces en los sólidos metálicos.

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